淺 談 中 學 物 理 概 念 教 學

1、淺 談 中 學 物 理 概 念 教 學北京師范大學平谷附屬中學 王寶明 內(nèi)容摘要：物理概念是物理學的基礎，也是中學物理教學的重點、難點。搞好物理概念教學是中學物理教學成功的關鍵。本文從：一、認真學習教學大綱，深入鉆研物理教材；二、生動直觀的引入概念；三、揭示概念本質(zhì)、理解概念；四、找區(qū)別、抓聯(lián)系，深化概念；五、加強練習，鞏固概念等各個方面，論述了物理概念教學中的幾個重點環(huán)節(jié)。 通過教育理論與教學實例相結合進行深入淺出的論述，闡明了物理概念教學的重要性和學生學習、掌握概念的認知過程。并提出了一些較有成效的具體做法，對物理教師進行概念教學有一定的參考價值。AbstractPhysics conce

2、ption is not only the basis of physics, but the important and difficult factor in physics teaching. It is the key to the sucessful teaching in physics lessons as long as the edution of physics conception is well-performed. The following article discusses the different essential steps: study the curr

3、iculum carefully and learn the textbooks by heart; introduce the concepts vividly and directly; disclose the essential of the concept as well as comprehend it;find out the difference and contact,make the concepts clearer;doing more exercise to enhance the variant aspecets of the concepts,etc. The pr

4、ocess of recognition is expounded as students study and try to master the concept, which is approached by the discussion of the profound theories explained in simple language, with the combination of teaching theories and practice. Some practical methods are also valuable as reference for physics te

5、acher during the progress of conception teaching.關鍵詞：物理概念 理解 掌握 中學物理教學大綱明確指出：中學物理基礎知識主要是指物理概念和物理規(guī)律。物理概念是物理知識的一個重要組成部分。要實現(xiàn)中學物理教學目的，就必須重視和加強物理概念教學。 物理概念反映了大量物理事實及復雜物理現(xiàn)象中最本質(zhì)的、最抽象的東西。而物理規(guī)律本身就表達了有關物理概念 間的相互聯(lián)系和數(shù)量依存關系，物理概念是建立物理規(guī)律的基礎。所以學生只有掌握好物理概念，才能正確理解物理事實、掌握物理規(guī)律和原理，提高分析和解決問題的能力。在物理教學中，應該認真把握教學大綱和教材的具體要求，

6、針對學生的認知特點和心理需要，處理教學中的各個環(huán)節(jié)，使學生能夠在理想的教學氛圍中較好的掌握和理解物理概念。為物理規(guī)律、物理原理的學習奠定基礎。一、學習教學大綱 深入鉆研教材大綱中明確指出：教學中要重視引導學生學習基本概念和基本規(guī)律的廣泛應用。對于物理概念，一般 都應使學生理解它的含義，了解概念之間的區(qū)別和聯(lián)系。物理基礎知識教學必須分清主次，突出重點，抓住關鍵。大綱中這些關于物理概念的精辟論述，應作為搞好物理概念教學的指南。根據(jù)大綱的要求，進行針對性分析教材中出現(xiàn)概念的目的性和科學性。既必須明確：物理學中為什么要提出這一概念？概念是怎樣被科學的表述出來的？它在物理學中的地位和作用如何？具體的說應

7、認真鉆研以下幾個方面：第一，弄清與物理概念有關的物理事實（包括實驗事實），既弄清物理概念的依據(jù)。第二，要明確這些物理事實提出了哪些問題需要進一步研究，既明確引入概念的必要性。第三，研究中采用什么手段和方法。第四，對概念的意義要逐字逐句的推敲，從而全面準確的弄清它的物理意義，特別要明確概念的適用條件。對其中物理量的定義式、單位等也要有 所掌握。第五，弄清關系密切的概念之間的區(qū)別和聯(lián)系，明確教材中的地位，它是否為重點、難點或關鍵。通過鉆研教材要明確某個物理概念在整個教材中的地位，做到主次分明、突出重點，抓住關鍵、處理好重點。這樣，物理概念教學就有了堅實的基礎。重點概念就是概念中最重要最基礎的部分，

8、它既是聯(lián)系物理基礎知識的紐帶，又是進一步學習的基礎。例如力、加速度、速度、能、場等，這類概念的要求比較高，要多花力氣多給課時，多安排實驗，多做練習。使學生能達到深刻理解、牢固掌握、靈活運用的程度。重點概念不能太多，多了“重”不了。 有些概念雖然也很重要，但它們是在重點概念的基礎上派生出來的概念，如簡諧振動、交流電等，它們只能算一般的物理概念。還有一些概念，如雷達、激光等只能作為一般了解就可以了。就重點概念來說，也應進一步研究它在教材中的地位。例如，電場強度和電勢是電學中的兩個重要概念。但是按教材要求，必修課中電場強度的要求更高些，應重點教學，但在選修教材中，由于電勢對理解電荷的能量的轉(zhuǎn)化規(guī)律和

9、學好整個電學的作用更大，因此就必須把電勢作為重點概念加以重視。有的概念直接影響到下一階段學習，關系到對某些知識是否能夠掌握，這些就是關鍵性的概念。教材中出現(xiàn)的重點概念，一般都是關鍵性概念，但有些關鍵性概念并不一定是重點概念，這就要靠教師在鉆研教材中去挖掘。應當在明確重點概念的同時，進一步弄清關鍵性概念。例如“單擺”一節(jié)的目的，在于通過對單擺振動的分析，使學生學會判斷一個物體運動是否是簡諧振動 ，從而掌握分析簡諧振動的基本 方法。這樣，簡諧振動的特征式F=-kx中 k的概念就是關鍵。正確理解了k的物理意義，就能為學好有關“單擺”的知識創(chuàng)造有利的條件。所謂概念中的難點，就是指那些學生在感性知識的基

10、礎上比較難于建立的概念。對于難點要通過鉆研教材和大綱找出難點難在那里？是難在理論上過于抽象、物理過程比較復雜，還是難在運用中的靈活多變？是由于學生不熟悉有關的研究方法，還是所需的基礎知識沒有建立起來？等等。再研究教材中，只有對難點進行細致分析，才能化難為易，找出突破難點的方法。例如“電動勢”的概念是 教學中的一個難點，它難在概念的本身比較抽象，而且在講述中又引入一個“非靜電力”，學生學習時感到十分空洞。所以應從化“抽象為具體”的角度來突破難點，使學生認識電動勢是表征電源特性的一個重要的物理量。在教學中可以采用以下一些方法：第一，利用化學電源進行演示實驗，讓學生觀察到“金屬板插入酸溶液中，板與溶

11、液之間出現(xiàn)電勢差，而且電源的極性與電場力移動電荷的方向相反”這一事實。從而對化學電池中存在“其它形式的能（化學能）轉(zhuǎn)化成電能”這一論斷表示信服。第二，從能量守恒定律分析以化學電池為電源構成的閉合電路中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化過程，闡述電源內(nèi)部存在靜電力及非靜電力做功的必然性。在此基礎上提出電源的 電動勢就是表明電源內(nèi)部非靜電力移動電荷做功，把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領的物理量。第三，從能量守恒定律分析電源的電動勢等于內(nèi)外電路電勢差之和，同時借助實驗反映這一關系，從而使學生確信電源電動勢的存在，而且它是表征電源特性的一個重要物理量。第四，運用電動勢的概念來分析一些具體問題，這樣學生對電動勢的概念就不會感

12、到空洞難懂了。總之，在概念教學中，教師 要深入學習大綱，領會大綱的要求，并且用大綱的精神去鉆研教材，吃透教材。這樣搞好概念教學才有堅實的基礎。二、生動直觀地引入概念概念引入是概念教學中的一個重要環(huán)節(jié)。引入工作做得好，一開始就能激發(fā)學生學習概念的積極性，使他們的思路納入正軌，對正確理解和掌握要領有著直接影響。物理概念是物理現(xiàn)象的本質(zhì)抽象，它是在感知大量材料的基礎上，經(jīng)過分析、綜合、抽象、概括等 思維活動中形成的。引入概念時也應依據(jù)這一特點從直觀到抽象。例如：在講述力的概念時，應首先舉一些學生日常生活中熟悉的實例。如： 手提水桶；馬拉車；腳踢足球；磁鐵吸引鐵塊等。然后對這些例子進行分析、比較、概括

13、和總結，得出力的定義為“力是物體對物體的作用”。使學生明確：力是兩個物體之間的相互作用。如手和水桶；馬和車；腳和足球；磁鐵和鐵塊。更應清楚兩個孤立的物體之間并非一定有力存在，這兩個物體之間必須發(fā)生相互作用。再如：再講“導體的電阻”時 ，學生沒有直接的生活體驗，就要從演示實驗入手，豐富學生的感性認識。讓學生觀察：通過導體的電流 隨導體兩端 電壓的變化而變化，且當導體不變時，電流強度與電壓成正比，即U/I是一個恒量；換另一個導體做同樣的實驗，學生又會發(fā)現(xiàn)U/I仍是一個恒 量；但是不同于前者的另一個恒量。由實驗知：對任一導體，電壓和電流強度的比值為一恒量，用R表示。這個恒量就表征了導體的一種物理性質(zhì)

14、。比較兩次實驗結果發(fā)現(xiàn)，導體兩端加同樣電壓時，通過導體的電流強度不同，也就是說電流通過兩導體的難易程度不同，即導體對電流的阻礙作用不同。U/I的值越大，電流越難通過。于是得到結論：R是表征導體對電流阻礙作用的物理量，它的大小可以用R=U/I量度。但要注意：對同一個導體U、I可以改變，U與I的比值不變，既導體的電阻不決定于電壓和電流強度，而是由導體本身性質(zhì)決定的?？傊?，在概念教學中，要針對概念的不同特點引入，或從熟悉的生活實例，或從簡單直觀的實驗，或從新舊知識的銜接，生動靈活的引入概念。三、揭示概念的本質(zhì) 理解概念物理教學實踐表明，學生只有理解了概念，才能牢固的掌握概念。而要使學生理解概念，就必

15、須使學生掌握概念的本質(zhì)。直觀材料是形成概念的基礎，但概念不能從直觀材料中直接得出。必須通過學生的思維才能把感性認識升華到理性認識，這是認識的飛躍，是使學生形成概念的關鍵一步。為實現(xiàn)這一飛躍，就必須啟動學生的思維。在概念教學中，常用的思維方法有比較、分析、綜合、抽象、概括、判斷、歸納等多種，只有引導學生的正確思維，才能揭示概念的本質(zhì)，使學生全面的掌握概念。例如：講授慣性概念時，首先，從外力停止作用后的標槍、小車等物體仍能沿原來的方向繼續(xù)運動這些事實出發(fā)，逐個分析，然后綜合得出：運動著的物體若不受到外力作用 ，仍能保持直線運動。摒棄了“外力是使物體產(chǎn)生和維持運動的原因”的錯誤觀點。然后分析小車沿斜

16、面下滑這一實驗：當小車從斜面上沖下來進入毛巾鋪著的水平面上時，小車通過很短的距離就停下來了；而在其它條件不變的情況下進入光滑的水平面時，通過 的距離就要長的多。平面愈光滑，小車運動的愈遠。對這一事實比較分析得：小車在水平面上運動速度減小是由于接觸面對它的阻礙作用引起的。分析結果突出了“物體運動速度的變化是受到其它物體作用”這一本質(zhì)，而摒棄了“物體不受其它物體的作用，速度會自動減小”這一習慣看法。再在小車實驗的基礎上，運用想象和推理的思維方法，設計一個理想實驗：從斜面上沖下來的小車進入一個絕對光滑的平面，由于不受任何阻礙和牽引作用，可以判斷小車將一直運動下去，既做勻速直線運動。突出了“物體不受其

17、它物體作用將保持勻速直線運動”這一本質(zhì)的聯(lián)系，而摒棄了“物體要受其它物體不變的作用力才能保持勻速直線運動”的錯誤觀點。最后舉例說明：不僅小車是這樣，其它物體也是這樣，提出“一切物體都有慣性”，防止認為“慣性是某些物體所獨有”的片面認識。把上面?zhèn)€別現(xiàn)象所得到的知識加以綜合，并進行抽象和概括，就能得出“慣性”的概念。揭示概念的本質(zhì)，不但要求學生能夠了解定義、熟記定義，更為重要的是應以定義為基礎，全面的理解概念的內(nèi)涵和外延，并且認清概念與其它知識之間的聯(lián)系。四、抓區(qū)別 找聯(lián)系 深化概念 為了使學生更深刻地理解概念的本質(zhì)，必須注重要領之間的區(qū)別和聯(lián)系。對一些類似的有關概念進行同中求異，異中見同，反復深

18、化概念。例如：“速度”和“加速度”是力學中的兩個重要概念，要求學生必須有深科的理解，在教學中就要對兩個概念進行全面比較，找出區(qū)別和聯(lián)系。使學生知道，速度是描述物體運動快慢的物理量，或者說是描述位置變化快慢的物理量，速度越大，表示物體運動的越快，或者說位置變化的越快。加速度是描述速度變化快慢的物理量，加速度越大，表示速度變化的越快。速度等于位移和時間的比值，而加速度等于速度的變化和時間的比值。速度的大小決定于位移和發(fā)生變化所用的時間，位移大速度不一定大。而加速度決定于速度的變化的大小和發(fā)生變化所用的時間，而不決定于速度的大小和速度變化的大小。速度和加速度都是矢量。在直線運動中，速度的方向就是位移

19、的方向，而加速度的方向可能跟速度方向相同，也可能跟速度方向相反。速度增大時，加速度方向跟速度方向相同；速度減小時加速度方向跟速度方向相反。通過上述比較，就可以使學生對“速度”和“加速度”這兩個概念有比較深刻理解。五、加強練習 鞏固概念學生在形成概念的初期，對概念的掌握往往是不鞏固、不完全、不深刻的。并且常和已學過的舊概念發(fā)生混淆。這就需要在練習過程中通過有關的練習，利用概念解決問題來鞏固和加深概念。例如：學過電場強度的概念后，學生對電場強度的定義式E=F/q容易記住，而對電場強度的真正物理意義、本質(zhì)并不能很好的掌握。教學中要求學生完成下列練習：1、電場中A點放入一電量為6.010-8庫的正電荷時，此電荷受到的電場力為1.210-6牛。求